تعريف عمر النصف ، هذا هو مصطلح الفيزياء الكيميائية ، وهو أحد فروع الفيزياء والكيمياء ، والذي يهتم بدراسة الظواهر الفيزيائية والكيميائية من خلال استخدام فيزياء المواد الجزئية والذرية والبصرية وخاصة المواد المكثفة ، وهذا العلم بشكل عام هو يهتم بدراسة العمليات الكيميائية فيما يتعلق بالفيزياء ، حيث يجب ملاحظة أن الفيزياء الكيميائية تختلف عن الكيمياء الفيزيائية ، ومن خلال المقال التالي سنناقش معنى مصطلح عمر النصف.
تعريف عمر النصف
إنّ عمر النصف “t1⁄2” مُصطلح خاص بالمواد النشطة إشعاعيًا، يُقصد به مقدار الوقت اللازم لكي تنخفض كمية المادة “مادة العنصر المشع” إلى نصف قيمتها، وذلك بعد قياس الكمية من البداية الزمنية للتحلل الإشعاعي، وكل مادة أو عنصر مُشِّع نصف عمر خاص به، وهناك بعض العناصر التي تمتلك نصف عمر لا يتخطى الثانية، وقد يصل للملي ثانية وأقل، وعناصر أخرى تحتاج لكي تنخفض كميتها إلى نصف قيمتها إلى آلاف السنوات، وأخرى ملايين ومليارات السنين.
أمثلة على حساب نصف العمر
وجد بطريق البحث فيما يخص عمر النصف للعنصر “النظير المُشع” المُستخدم في العلاج الإشعاعي الكوبالت “60” أنه يبلُغ حوالي خمس سنوات، وبعد مرور تلك الفترة وجد أن العينة التي كانت تحتوي على 8 جرامات من الكوبالت أصبحت تحتوي على 4 جرامات منه فقط بفضل الإشعاع، وبعد مرور نفس المدة نجد أن العنصر أصبح 2 جرام، مع عدم تناقص الكتلة أو الحجم، وذلك بسبب احتواء نواة الكوبالت على نواة من النيكل “60” الذي يُعد عنصر مستقر.
النشاط الإشعاعي الطبيعي “الاضمحلال الإشعاعي”
النشاط الإشعاعي الطبيعي أو ما يُسمى بالإشعاع النووي ظاهرة من ضمن الظواهر الفيزيائية التي تحدث لذرات بعض العناصر الغير المستقرة، وذلك من خلال فقد النواة الذرية لتلك العناصر بعض الجسيمات التي تتسبب في تحولها لعناصر أو نظائر أخرى، لذلك يُعد التفاعل النووي ظاهرة من ضمن الظواهر الكونية التي تمتاز بعدم الاستقرار المُسبب لإنتاج كم كبير من الطاقة، ذلك الكم قد يُستخدم إيجابًا أو سلبًا، وينقسم الإشعاع النووي إلى: أشعة ألفا أو ما يُسمى بأيون الهليوم He وأشعة غاما المُسماة بالأشعة كهرومغناطيسية أو الأشعة الكونية وأشعة بيتا التي تنقسم إلى: “إلكترون (السالبة) – بوروترون (الموجبة)”.
الآثار الجانبية للإشعاع النووي
الإشعاع النووي يتسبب في التغيير الكيميائي للنسيج للخلوي للكائن الحي، مما يتسبب في حدوث العديد من الأضرار، كما أن درجة تلك التغيرات تتغير بمقدار كم الإشعاع النووي المُعرض إليه الكائن، ولا يظهر مدى الضرر إلا بعد التعرض للإشعاع بفترة طويلة من الزمن تُسمى بفترة الكمون أو فترة الحضانة، وتتمثل بعض تلك المخاطر فيما يلي:
- الإصابة بمرض السرطان: تعرض الكائن الحي للإشعاع النووي يتسبب في إصابته بأنواع عدة من الأمراض السرطانية، ونوع ذلك السرطان يختلف باختلاف مقدار الإشعاع الذي يتعرض إليه الكائن الحي.
- عتمة عدسة العين: حيث إنّ عدسة العين من أكثر مناطق الجسم حساسية تجاه الإشعاع النووي عامًة والنبوترونات خاصًة، حيث إن جُرعة واحدة فقط من إشعاع النيوترونات قدر كافي للتسبب في عتمة عدسة العين، وذلك بسبب التلف الدائم المُتسبب فيه الإشعاع فيما يخص أنسجة عدسة العين
- الإصابة بالعقم: أشارت بعض الدراسات أن الأعضاء التناسلية عندما تتعرض للإشعاع النووي تُصبح غير قادرة على أداء مهامها مما يتسبب في إصابة الإنسان بالعقم.
- الوفاة: التعرض الكبير للإشعاع النووي للفترات طويلة يتسبب في الضعف العام لمناعة جسم الإنسان، وذلك يتسبب في الوفاة على المدى القريب.
طرق الوقاية من الإشعاع النووي
يجب اتخاذ التدابير اللازمة والإجراءات الوقائية عند التعرض للإشعاع النووي لتفادي الأضرار الوخيمة التي يتعرض لها الإنسان بسبب ذلك الإشعاع، ومن ضمن أهم طرق الوقاية ما يلي:
- الحرص فيما يخص التعامل مع المواد السائلة، ويُفضل عدم الاقتراب منها.
- غلق مصادر الإشعاع جيدًا.
- استخدام الأجهزة الإلكترونية التي تُحدد مدى وكمية الإشعاع عند الدخول لمناطق يوجد بها إشعاع نووي، وذلك لتفادي المناطق الموجود بها كم كبيراً من الإشعاع.
- بناء الأبراج المُخصصة لمراقبة المفاعل عن بعد.
- البعد بالمفاعل عن المناطق السكنية قدر الإمكان.
- صيانة المفاعل بشكل دوري.
- بناء جزء كبير من المفاعل تحت الأرض.
هكذا؛ لقد وصلنا إلى نهاية مقالة تعريف عمر النصف الذي توصلنا من خلاله إلى تعريف مصطلح عمر النصف ، والذي وجدنا أنه مصطلح خاص بالإشعاع النووي ويشير إلى مقدار الوقت اللازم لكي تنخفض كمية المادة إلى نصف قيمتها ، كما تناولنا الآثار الجانبية للإشعاع النووي وطرق الوقاية منه.
